物电学院郭海教授团队在Chemical Engineering Journal上发表研究成果

     近日，物电学院郭海教授团队在材料科学领域权威期刊Chemical Engineering Journal (IF = 13.3，中科院SCI期刊1区TOP)上发表研究论文“Multimodal luminescence of CaZnGe₂O₆:Mn²⁺,Yb³⁺ phosphors for anti-counterfeiting: dynamic photoluminescence, afterglow, photostimulated luminescence, thermostimulated luminescence and mechanoluminescence”。浙江师范大学为第一单位和通讯单位，物电学院2023级博士研究生余思敏为第一作者，郭海教授为通讯作者，中国科学技术大学物理学院段昌奎团队的陈巧玲博士后和2025级博士研究生陈安菲为共同通讯。

动态多模无机防伪荧光粉是荧光防伪领域的研究热点。然而随着伪造技术的不断升级，开发具有多重、动态防伪特征的新型材料是一个巨大的挑战。本研究基于异价取代策略（Yb³⁺→Ca²⁺），在锗酸盐基质中调控GeO₂含量、并引入过渡族金属Mn²⁺，开发出多模式发光的Mn/Yb共掺荧光粉。得益于Yb³⁺的引入，材料的余辉、光、热激励发光强度分别增强了3.26倍，600倍和3.7倍。最佳Mn/Yb共掺样品在持续紫外激发下发光颜色可从绿色动态变为橘红色。将粉末与有机聚合物制备成柔性薄膜后，施加摩擦力时可观察到力致发光现象，且热激励阈值低至人体体温，适用于可穿戴、实时防伪标签。本研究发展的多模动态荧光粉，集动态发光、余辉、光、热、力激励发光于一体，显著提升了防伪复杂性与安全性，为高端防伪领域提供了新思路。本研究成果得到了国家自然科学基金等经费资助。

本工作澄清了一个事实：绿光源自Zn₂GeO₄杂质中的Mn²⁺。通过密度泛函理论和化学势分析发现，动态PL的稳定绿光源自Zn₂GeO₄杂质中的Mn²⁺，而红色发光的增强则归因于CaZnGe₂O₆中Mn²⁺的隧穿效应。

图1最佳掺杂样品的动态发光，余辉，光、热激励光谱

图2防伪模式应用展示

郭海（通讯作者），浙江师范大学教授，博士生导师。主要研究方向是新型稀土光学功能材料。在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., J. Adv. Ceram., Laser Photonics Rev., Chem. Eng. J., Adv. Opt. Mater. J. Eur. Ceram. Soc., Sens. Actuators B Chem., Ceram. Int., Opt. Lett., Opt. Express等刊物上发表第一作者（或者通讯作者）SCI收录论文200篇，被引用8704次，H因子为50。主持国基项目4项，省基金项目3项（含1项省重点），获浙江省自然科学奖三等奖（排名第1）1项，获重庆市自然科学奖三等奖（排名第2）1项。2015年开始担任陶瓷类国际著名期刊J. Am. Ceram. Soc.副编辑（Associate Editor）。担任《中国稀土学报》、《发光学报》青年编辑，中国硅酸盐学会特种玻璃分会理事，中国稀土学会光电材料与器件专业委员会理事等学术兼职。担任国家自然科学基金评审人。出版译著《无机固体光谱学导论》。第一作者余思敏为本科直博研究生，共同通讯作者陈巧玲博士和研究生陈安菲均为浙江师大物理系校友。

一审:吴 瑛

二审:寇建龙

三审:阮敏尔